Allomyces macrogynus - Allomyces macrogynus

Allomyces macrogynus
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Подразделение:
Blastocladiomycota
Класс:
Бластокладиомицеты
Порядок:
Blastocladiales
Семья:
Blastocladiaceae
Род:
Allomyces
Виды:
А. макрогинус
Биномиальное имя
Allomyces macrogynus
(Р. Эмерс. ) Р.Эмерс. & К. М. Уилсон (1954)
Синонимы[1]
  • Allomyces javanicus var. макрогинус Р. Эмерс. (1941)

Allomyces macrogynus это разновидность грибок в семье Blastocladiaceae. Это был первый описанный микологом Ральф Эмерсон в 1941 году как разнообразие из Allomyces javanicus,[2] и позже получил статус особого вида в 1954 году.[3] это геном был последовательный посредством Broad Institute.[4]

Геномные исследования

В геном из Allomyces macrogynus был последовательный[2] и это делает желательным обзор организма с интересной структурой, который легко наблюдаемым образом реагирует на изменения окружающей среды. В Сиэтле в 1969 году на неформальной встрече Эмерсона, Махлиса, Олсона, Сил и Юатта Юатт согласился изучить химические аспекты гриба, чтобы, когда был известен геном, активность гена могла быть связана с тем, что гены управлял.

Нормальный рост

Allomyces macrogynus особенности, определенные Emerson[3] и Эмерсон и Уилсон[1] представляли непосредственный интерес для исследований и обучения, потому что организм имел такие ясные и интересные структуры. Вегетативный рост показал образование ризоиды, гифы и ветвления, а затем в диплоид культур два вида плодовое тело, zoosporangia ZS, воспроизводившие диплоидные организмы и покоящиеся или устойчивые спорангии RS, которые привели к гаплоидному организму. Затем на гаплоидных гифах образовывались гаметангии с маленькими терминальными мужскими гаметангиями, содержащими каротин, и более крупными женскими гаметангиями ниже.

Олсон провел обзор исследований до 1984 года, которые включали хемотаксис мужских гамет к женским гаметам, определение гормона сиренина, исследования химического состава стен и разрядных пробок, а также методы демонстрации в классе. Его обширная монография также сравнивает Allomyces с другими грибами подробно.[5]

Организм, обитающий в тропической канаве, имеет ряд механизмов выживания, которые можно изучить в лаборатории. К ним относятся хемотаксис зооспор к аминокислотам, особенно лейцину и лизину.[6] и некоторым пептидам и кислороду,[7] и мини-велосипед, где проросшая спора, лишенная питательных веществ, может произвести другую зооспору, чтобы перейти к лучшим условиям.[8] Allomyces macrogynus также демонстрирует хемотропизм в растущих организмах гиф, благодаря которому ризоиды могут расти к источникам аминокислот.[9] и гифы для лучшего снабжения кислородом.[10] Диплоидные организмы могут продуцировать зооспорангии ZS при хороших условиях и устойчивые или покоящиеся спорангии RS при неблагоприятных условиях.[11] RS может пережить иссушение годами.

Методология

Учеба требует синхронной культуры в определенных средах.[11] Allomyces macrogynus обычно выращивается в средах с гидролизатом казеина и дрожжевыми экстрактами в качестве источника азота и факторов роста, но может выращиваться в различных средах определенного химического состава. В простейшем из них единственным источником азота была соль аммония.[11] Определенные среды позволяют селекцию ZS или RS в диплоидных растениях и мужских или женских гаметангиев у гаплоидных растений, причем главным фактором является соотношение аминокислот к глюкозе.

Интерпретация результатов всегда легче, если организмы выращиваются в средах с определенным химическим составом, а среды могут быть очень простыми, как и следовало ожидать от сапрофитных организмов, впервые выделенных из канавы.[11] В этом контексте стоит отметить, что, хотя метионин поставляется во всех питательных средах, организмы могут синтезировать метионин, а в своей естественной среде они, вероятно, используют сульфид, доступный в низкой концентрации.[12] Метионин необходим для разветвления и, если он добавлен непосредственно перед разветвлением растущей культуры, сероводород, цистеин и гомоцистеин все можно использовать.[13]

Методы, основанные на вихревом перемешивании и осмотический шок вызывают гибель многих спор. Гидролизат казеина CH или смеси лейцин и лизин также можно использовать.[6] Маленький пептиды в гидролизованном CH также были эффективны.[7]

Гидролизат казеина СН был хорош для обеспечения синхронного прорастания. Зооспоры инцистировали и прикрепляли к непоколебимому стеклянному сосуду, после чего CH можно было удалить и заменить определенной средой. В начале развития стен организмы, отделившиеся от стекла, при подходящем встряхивании росли в виде суспензий отдельных организмов, идеально подходящих для наблюдения.[14] Благодаря новым способам получения RS синхронные культуры гаплоидных организмов теперь могут быть выращены таким же образом из выборочно продуцируемых зрелых RS.[15] Для химически определенной индукции прорастания смеси лейцина и лизина или фенилпирувата были лучшими из многих испытанных соединений.

Рост и клеточные циклы

Синхронно растущие гифы показали развитие на конце гифы в G1 цикла роста и расширение у основания в G2.[16] В этом исследовании использовалась цейтраферная фотография, потому что чередующийся узор казался необычным. Однако из самых ранних описаний прорастания спор присутствовала та же картина.[3] После ризоиды цисты развились сначала под углом 180 ° к ризоидам, но затем расширились у основания, давая типичные трубчатые гифы.

Кислород

Вариации угла выхода гиф связаны с градиентами кислорода. Дальнейшее отклонение от апикального роста наблюдалось, если гифальные организмы, растущие на поверхности твердой среды, были покрыты предметным стеклом микроскопа для создания градиента кислорода. Гифальный ответ включал рост по направлению к кислороду тонких неразветвленных гиф, которые, когда достигали открытого доступа к воздуху, расширялись обратно к основанию гифы, давая гифы нормального диаметра.[17]

Ионные токи и рост гиф

Синхронное прорастание и хемотропизм для кислорода использовались для ориентации растущих организмов, подходящей для измерений с помощью тонкого вибрирующего зонда-электрода для измерения токов вдоль гиф во время обратного и прямого роста.[18] а также для идентификации участвующих ионов.[9] Последнее исследование также показало эффекты роста приложенных напряжений и хемотропизма ризоидов к гидролизату казеина. Ионы, покидающие кончик гифы, были протонами, что подтвердило наблюдения Туриана о закислении кончиков гиф.[19]

Кальций

В экспериментах с кислородом и развитием гиф не было потребности в кальции и ингибирования ЭГТА.[18] Во время этих исследований многие микологи считали, что кальций играет роль в морфологии грибов, и не были склонны полагать, что маркировка таких агентов, как хелатор EGTA и ионофор A23187, могла быть ошибочно утверждена во многих исследованиях как специфические для кальция. Действительно, до сих пор не ясно, как произошла ошибка, потому что были опубликованы константы стабильности для EGTA, хелатированного с Fe, Zn и Mn.[20] перед любыми претензиями на специфичность для Ca. Расчеты доступности свободных ионов основных двухвалентных катионов, таких как Fe и Zn, показали, что эксперименты с EGTA лучше объясняются как вызывающие дефицит этих основных ионов.[21] Классическая демонстрация требований к следам металлов требует тщательной очистки всей стеклянной или пластиковой посуды и использования очень чистой дистиллированной воды и химикатов класса AR. Этим методом было показано, что виды A.macrogynus и Achlya нуждаются в Fe и Zn, но не в Ca.[22] Традиционные поставки солей кальция для грибковых культур могли удовлетворить потребность в микроэлементах, поскольку даже A.R. соли кальция всегда содержат другие двухвалентные катионы.

использованная литература

  1. ^ а б «Синонимия видов GSD: Allomyces macrogynus (Р. Эмерс.) Р. Эмерс. & СМ. Уилсон ". Вид Fungorum. CAB International. Получено 2014-03-28.
  2. ^ а б Эмерсон Р. (1941). "Экспериментальное исследование жизненных циклов и таксономии Allomyces". Ллойдия. 4: 77–144 (см. Стр. 135).
  3. ^ а б c Эмерсон Р., Уилсон СМ. (1954). «Межвидовые гибриды, цитогенетика и цитотаксономия Euallomyces». Микология. 46 (4): 393–434.
  4. ^ «Истоки многоклеточности».
  5. ^ Олсон Л.В. 1984 Allomyces - другой гриб Opera Botanica 73, 1-96
  6. ^ а б Machlis L. 1969 Хемотаксис зоопсора в водной массе Allomyces Physiologia Plantarum 22 126 139
  7. ^ а б Юатт Дж. 1991 Индукция прорастания спор Allomyces macrogynus небольшими пептидами. Микологические исследования 95, 1261-1263г.
  8. ^ Юатт, Дж. 1976 Формирование спорангиев у Allomyces на протяжении всего цикла роста. Пер. Br. Mycol. Soc. 67 159–161
  9. ^ а б >Де Сильва, Лайонел Р .; Юатт, Жан; Gooday, Graham W .; Гоу, Нил А. (1992). «Направленные внутрь ионные токи Allomyces macrogynus и других водных плесневых грибов указывают на участки протонно-управляемого транспорта питательных веществ, но являются случайными для роста кончиков». Микологические исследования. 96 (11): 925–931. Дои:10.1016 / S0953-7562 (09) 80591-1.
  10. ^ Youatt J 1986 Кислород и морфологические изменения у Allomyces macrogynus Aust. J. Biol. Sc. 39 233–240
  11. ^ а б c d Youatt, J. 1982 Избирательное развитие устойчивых спорангиев в растущих культурах Allomyces macrogynus и A. arbuscula. Aust. J. Biol. Sc. 35 3-342
  12. ^ Youatt, J. 1986 Доказательства биосинтеза метионина у Allomyces macrogynus. Пер. Br. Mycol. Soc. 86, 653 - 655.
  13. ^ Youatt J 1985 Синтез ДНК в связи с ветвлением гиф и составом стенок Allomyces macrogynus Aust. J. Biol. Sc. 38 67-72.
  14. ^ Юатт Дж. 1988 Циклы дублирования у несептатного гриба Allomyces macrogynus. Aust. J. Bot. 36 315-319
  15. ^ Youatt J 1991 Созревание мейоспорангии Allomyces macrogynus. Mycol. Res. 95 495-498
  16. ^ Клири А., Юатт Дж. И О’Брайен Т.П. 1986 Возникновение и разрастание гиф Allomyces macrogynus в аэрированных культурах. Aust. J. Biol. Sc. 39 241 - 254.
  17. ^ Юатт Дж. 1986 Кислород и морфологические изменения у Allomyces macrogynus. Aust. J. Biol. Sc. 39 233–240
  18. ^ а б Youatt, J .; Гоу, Н.А.Р.; Гудей, Г. В. (1988). «Биоэлектрические и биосинтетические аспекты полярности клеток уAllomyces macrogynus». Протоплазма. 146 (2–3): 118–126. Дои:10.1007 / BF01405920.
  19. ^ Turian G, Geissler, CL и Ton-That, TC 1985 Исключение рибосом из наиболее кислой концевой зоны гиф грибов Microbios Letters 30 19-22
  20. ^ Холлоуэй, Дж. Х. и Рейли, С. Н. 1960 Константы стабильности хелатных соединений аминополикарбоксилатных лигандов. Chem. 32, 249.
  21. ^ Юатт Дж. И Маккиннон I. Марганец (Mn2), 1991 г., обращает вспять ингибирование роста грибов с помощью EGTA. Микробиос 74 77-92
  22. ^ Youatt J 1994 Токсичность металлохелатных комплексов EGTA не позволяет использовать среду с буфером EGTA для грибов Allomyces и Achlya. Микробиос 79 171-185

внешние ссылки